检索结果-内蒙古大学图书馆

光子学报 2018年第10期47卷 166-173页

作者：李彦锋杨志军孙晗张炫山熊少旺李乾广东工业大学机电工程学院广东省微纳加工技术与装备重点实验室广州510006

为适应微电子制造装备中精密位移反馈装置的要求,提出并设计了一种新型宏微复合光栅尺测量系统.测量系统采用LabVIEW虚拟仪器系统高速采集图像数据,通过图像处理算法对放大后的光栅栅纹进行边界处理,将其细化为线再转化为像素点,并补偿... 详细信息

为适应微电子制造装备中精密位移反馈装置的要求,提出并设计了一种新型宏微复合光栅尺测量系统.测量系统采用LabVIEW虚拟仪器系统高速采集图像数据,通过图像处理算法对放大后的光栅栅纹进行边界处理,将其细化为线再转化为像素点,并补偿运动过程中的微量位移来提高精度.实验结果表明:电机速度为1mm/s,行程为100mm内时,该系统产生的位移误差可控制在1.5μm内,分辨率可达0.275μm.与传统光栅尺测量中需对莫尔条纹进行电子细分相比,本测量系统可以有效消除光栅尺破损、污染、倾斜、光源不稳定等干扰给测量带来的影响,同时保持微米级别的测量精度,特别适用于敞开式光栅尺长行程的测量领域.

关键词：精密测量宏微复合数字图像光栅尺莫尔条纹虚拟仪器位移测量

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球面上微透镜阵列超精密慢伺服加工精度影响因素的研究

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光学精密工程 2018年第10期26卷 2516-2526页

作者：孙豪起建立林泽钦王素娟颜志涛广东工业大学机电工程学院广东省微纳加工技术与装备重点实验室广东广州510006

超精密慢伺服车削可加工出高精度的连续和非连续自由曲面,但是在微透镜阵列的加工过程中,不同位置的透镜加工精度也不同,个别子透镜的质量降低可能引起整个功能部件的失效。为了研究曲面上微透镜阵列超精密慢伺服加工精度的影响因素,本... 详细信息

超精密慢伺服车削可加工出高精度的连续和非连续自由曲面,但是在微透镜阵列的加工过程中,不同位置的透镜加工精度也不同,个别子透镜的质量降低可能引起整个功能部件的失效。为了研究曲面上微透镜阵列超精密慢伺服加工精度的影响因素,本文采用实验的方法分析基面几何形状和子透镜位置对球面上微透镜阵列慢伺服车削加工精度的影响,通过在三种不同球径的基面上加工微透镜阵列,并使用Bruker GT-X白光干涉仪测量所加工的基面和微透镜阵列,分析了不同基面上不同位置的子镜表面粗糙度和形状精度的变化趋势。实验结果表明,同一基面上不同位置的子透镜,慢伺服车削加工表面微观形貌不同,表面粗糙度和形状精度也不同;基面的几何形状也会影响子镜的加工精度,当基面球径从50 mm增大至150 mm时,外圈子镜的表面粗糙度从75.78 nm(Ra)变小为69.08 nm(Ra)。在超精密慢伺服加工微透镜阵列过程中,必须考虑基面几何形状和子透镜位置两个因素对加工精度的影响,这将有助于提高微透镜阵列加工精度的一致性并保证微透镜阵列功能的有效性。

关键词：微透镜阵列慢刀伺服表面粗糙度形状精度

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面向机器人优化设计的GA-非均匀Kriging-梯度投影混合全局优化算法

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机械工程学报 2019年第11期55卷 61-68页

作者：杨志军陈超然黄观新广东工业大学省部共建精密电子制造技术与装备国家重点实验室广州510006 广东工业大学广东省微纳加工技术与装备重点实验室广州510006 汕头职业技术学院机电工程系汕头515078

针对机器人优化设计等工程应用中普遍存在的黑箱问题,提出了一种高效、稳定的遗传算法-非均匀Kriging-梯度投影混合全局优化(Hybrid global optimization,HGO)算法。该方法使用非均匀Kriging模型对目标函数进行评估,能够在不苛求近似模... 详细信息

针对机器人优化设计等工程应用中普遍存在的黑箱问题,提出了一种高效、稳定的遗传算法-非均匀Kriging-梯度投影混合全局优化(Hybrid global optimization,HGO)算法。该方法使用非均匀Kriging模型对目标函数进行评估,能够在不苛求近似模型全局精度的情况下保证优化过程的精度,并节省大量计算时间。使用梯度投影法对遗传算法种群进行变异,可以在提升优化收敛效率的同时确保优化约束条件,从而可以避免使用并不严格的罚函数法处理约束函数。为验证算法的有效性和优越性,将本算法应用于两个数学测试算例和一个模块化机械臂截面优化实例中,并与其他优化算法比较。结果表明,本算法能够兼顾结果精度、优化效率和算法稳定性,发挥更好的综合性能,从而实现对工程问题的全局优化设计。

关键词：遗传算法 Kriging模型梯度投影法全局优化黑箱问题

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基于UMAC的高精密机床开放式数控系统的开发

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组合机床与自动化加工技术 2019年第10期 57-59,64页

作者：黄振庭刘建群程帅高伟强广东工业大学机电工程学院广东省微纳加工技术与装备重点实验室

针对自主研发的高精密五轴机床,开发了一套开放式数控系统。阐述了精密五轴机床的机械结构,搭建了基于工控PC和UMAC的开放式数控系统硬件平台。采用模块化设计方法,基于QT软件开发了数控系统的软件,实现了数控程序编辑、轴运动控制、工... 详细信息

针对自主研发的高精密五轴机床,开发了一套开放式数控系统。阐述了精密五轴机床的机械结构,搭建了基于工控PC和UMAC的开放式数控系统硬件平台。采用模块化设计方法,基于QT软件开发了数控系统的软件,实现了数控程序编辑、轴运动控制、工艺参数设置、人机交互等功能,并详细说明了数控操作面板与手轮功能的实现过程。最后,通过菲涅尔透镜加工实验,验证了开发的数控系统能满足高精密五轴机床的加工要求。

关键词：高精密机床开放式数控系统运动控制器

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基于NIOS的绝对光栅编解码系统设计

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组合机床与自动化加工技术 2016年第3期 112-114,119页

作者：刘斌陈新陈新度杜雪蔡念吕元俊王晗广东工业大学机电工程学院广东省微纳加工技术与装备重点实验室

为了实现绝对光栅尺的快速解码,提高绝对光栅解码的实时性,建立了片上Nios绝对光栅编解码系统。首先,使用Verilog hdl语言编写了光栅编码采集的前端CCD和AD驱动。接着,将转换后的数据送到后端,以EP2C5T144C8为核心处理器的FPGA上的硬件... 详细信息

为了实现绝对光栅尺的快速解码,提高绝对光栅解码的实时性,建立了片上Nios绝对光栅编解码系统。首先,使用Verilog hdl语言编写了光栅编码采集的前端CCD和AD驱动。接着,将转换后的数据送到后端,以EP2C5T144C8为核心处理器的FPGA上的硬件加速模块,获得光栅条纹编码信息。然后,利用sopc技术,在实现Avalon数据接口ip核的基础上,搭建绝对光栅编码采集和处理平台,最后,在NIOS II IDE软件开发环境中,编写生成伪随机码绝对位置查询数据库和解码程序。实验结果表明:此编解码系统,在解码速度为2000帧/s条件下,精度为7μm,基本解决面阵做采集帧速不够的问题,并有较好的实时性,有效地降低了开发成本,为绝对光栅的开发提供了一个新的途径。

关键词： NIOS 驱动采集绝对光栅尺解码

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基于激光检测的机器人铣孔加工系统开发

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组合机床与自动化加工技术 2020年第1期 124-127页

作者：胡钊雄刘建群高伟强黄耀聪广东工业大学机电工程学院广东省微纳加工技术与装备重点实验室

针对浴缸铣孔加工时定位不准导致机器人难以实现自动化加工的问题,研究开发了一套基于激光位移传感器的浴缸铣孔机器人自动化加工系统。阐述了该系统的组成以及工作流程,搭建了基于激光位移传感器的浴缸铣孔机器人自动化加工平台,提出... 详细信息

针对浴缸铣孔加工时定位不准导致机器人难以实现自动化加工的问题,研究开发了一套基于激光位移传感器的浴缸铣孔机器人自动化加工系统。阐述了该系统的组成以及工作流程,搭建了基于激光位移传感器的浴缸铣孔机器人自动化加工平台,提出了一种通过激光位移传感器采集浴缸位置数据自动实现浴缸定位的算法,降低了浴缸机械定位的精度要求,并采用PLC与机器人实现了浴缸铣孔的自动化加工。最后进行了加工实验,结果表明采用该平台可实现浴缸铣孔自动化加工,孔中心偏差小于2mm,达到了加工工艺的要求。

关键词：激光位移传感器工业机器人浴缸铣孔

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超精密车削表面仿真与评价集成系统的研究

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组合机床与自动化加工技术 2019年第10期 156-160页

作者：颜志涛王素娟广东工业大学机电工程学院广东省微纳加工技术与装备重点实验室

表面形貌仿真是实现高效高精度的超精密加工技术必不可少的研究方法。为了减少在理论模型的计算和表面形貌的仿真分析时间,并且实现仿真结果与测量结果的直接对比,提出一种将理论模型的仿真结果与测量仪器的分析软件进行集成的方法,并... 详细信息

表面形貌仿真是实现高效高精度的超精密加工技术必不可少的研究方法。为了减少在理论模型的计算和表面形貌的仿真分析时间,并且实现仿真结果与测量结果的直接对比,提出一种将理论模型的仿真结果与测量仪器的分析软件进行集成的方法,并开发集成系统。文章通过研究超精密车削加工表面形貌的影响因素,基于Matlab和Bruker Wyko Vision软件,建立超精密车削加工表面仿真与评价的集成系统,为超精密车削加工工艺提供指导。通过车削加工实验中仿真和测量数据的对比结果表明,所开发的集成系统可有效应用于超精密加工领域中加工形貌仿真、加工质量评价、分析等。

关键词：白光干涉仪 Bruker Wyko Vision Matlab 测量技术超精密加工

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PSD在超精密加工实验数据分析的应用

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实验技术与管理 2015年第5期32卷 75-81页

作者：王素娟陈新度李克天广东工业大学机电工程学院广东省微纳加工技术与装备重点实验室广东广州510006

功率谱密度(power spectral density,PSD)用于描述随机过程的功率随频率的分布。在超精密加工实验中,功率谱方法不仅仅用于切削力信号分析,还可以用于超精密加工表面微观形貌分析;既可以反映出不同频率在表面形貌中所占的比重,还可揭示... 详细信息

功率谱密度(power spectral density,PSD)用于描述随机过程的功率随频率的分布。在超精密加工实验中,功率谱方法不仅仅用于切削力信号分析,还可以用于超精密加工表面微观形貌分析;既可以反映出不同频率在表面形貌中所占的比重,还可揭示切削参数、工件材料性能等对超精密加工表面生成的影响程度。该文使用PSD方法对超精密飞刀铣削在不同进给速度下加工不同工件材料的实验结果进行分析,结果表明,相比于表面粗糙度参数来说,PSD方法更有利于表现出工件材料对超精密加工表面的影响。

关键词：功率谱密度超精密加工表面质量切削力

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导光板模具微冲孔机床在位测量系统的设计与研究

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机械设计与制造 2021年第3期 114-117,121页

作者：石子开高伟强刘建群赵荣丽广东工业大学机电工程学院广东省微纳加工技术与装备重点实验室广东广州510006

针对导光板模具微结构加工过程中微孔尺寸定时在位测量的要求,基于视觉测量技术提出了在微冲孔机床上集成导光板模具微孔点阵在位测量系统的解决方案。它通过相机获取微结构的加工图像,运用一系列图像处理算法提取测量目标的亚像素边缘... 详细信息

针对导光板模具微结构加工过程中微孔尺寸定时在位测量的要求,基于视觉测量技术提出了在微冲孔机床上集成导光板模具微孔点阵在位测量系统的解决方案。它通过相机获取微结构的加工图像,运用一系列图像处理算法提取测量目标的亚像素边缘并进行拟合。提出两步标定技术求取亚毫米视野镜头畸变映射及像素当量。通过将视觉测量结果与白光干涉仪的测量结果对比,证明该测量系统的精度能够达到±1μm以内,具有实时、快速、高精度、重复性好的等特点。

关键词：导光板视觉测量 Halcon 相机标定在位测量

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直接示教机器人的位姿优化算法研究与实现

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制造技术与机床 2018年第6期 25-29页

作者：凌冠耀刘建群高伟强广东工业大学机电工程学院广东省微纳加工技术与装备重点实验室广东广州510006

直接示教型机器人具有示教方便、操作简单等特点,在喷涂、弧焊、抛光等任务轨迹复杂的机器人加工领域具有较高的应用价值。但由于人手在直接示教时存在抖动,若直接采用示教轨迹点进行再现,机器人在运动过程中往往会产生振动,从而影响加... 详细信息

直接示教型机器人具有示教方便、操作简单等特点,在喷涂、弧焊、抛光等任务轨迹复杂的机器人加工领域具有较高的应用价值。但由于人手在直接示教时存在抖动,若直接采用示教轨迹点进行再现,机器人在运动过程中往往会产生振动,从而影响加工质量,甚至缩短机器人的使用寿命。针对上述问题,提出了一种基于曲线拟合的机器人位姿优化算法,可对机器人的位姿轨迹进行平滑处理。首先对直接示教轨迹进行均匀重采样,分别利用B样条曲线和四元数曲线对采样点位置数据和姿态信息进行拟合,然后采用泰勒展开法对曲线进行插补,最后通过实验验证了该算法的有效性,并将该算法应用于自行研制的六关节直接示教喷涂机器人,实验结果表明有效减小了机器人再现时的振动。

关键词：直接示教机器人 B样条曲线四元数曲线拟合

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